高考欧姆表的使用
高考复习:高中物理欧姆表的原理及电表改装知识点总结
高中物理欧姆表的原理及电表改装知识点总结一、欧姆表的测量原理:①欧姆表是测量电阻的仪表。
右图的欧姆表的测量原理图。
虚线方框内是欧姆表的内部结构(简化),它包含表头G 、直流电源ε(常用干电池)及电阻ΩR (调零电阻及其它如保护电阻等的总电阻);当被测电阻x R 接入 电路后,通过表头的电流x G R R r R I +++=Ωε其中ε为干电池两端的电压(测量时基本不 变)。
由上式可知,对给定的欧姆表,I 与x R有一一对应的关系,所以由表头指针的位置可以知道x R 的大小。
为了读数方便,可以事先在刻度盘上直接标出欧姆值。
②欧姆表的刻度特点。
与电流表和电压表不同,欧姆表的刻度有下面三个显著特点:A 、电流表及电压表的刻度越向右数值越大,欧姆表则相反,这是由于R x 越小I 越大造成的。
每个欧姆表刻度盘的最右端都可标以“0Ω”的数值,因为总可以选择R Ω的值以保证当R x =0时流过表头的电流恰好等于它的满刻度电流(满偏电流)I Gm 。
B 、磁电式电流表及电压表的刻度是均匀的,欧姆表的刻度却是很不均匀,越向左边越密。
这是因为刻度的疏密程度取决于上式中的电流I 随R x 的变化规律。
C 、电流表及电压表的刻度都是从0到某一确定的值,因此每个表都有一个确定的量程。
但欧姆表的刻度却总是从0到∞欧姆。
③欧姆表的中值电阻。
因为当R x =0时表头电流等于它的满刻度电流I Gm ,所以把R x =0及I=I Gm 代入上式就有:GGm R r R I ++=Ωε,再将此式除以上式得:xG G GmR r R R rR R I I +++++=ΩΩ)(,)(G R r R ++Ω是一定的,所以每个R x 值都对应一个确定的Gm I I 值。
GmI I这个数值是很有实际意义,正是它唯一地决定着表针的位置。
例如,当GmI I=1时,I=I Gm ,表针指最右端;当GmI I=1/2时,表针指在刻度盘的中心处,等等。
2023届高考物理新教材:路端电压与负载的关系——欧姆表的原理
第2课时路端电压与负载的关系欧姆表的原理[学习目标] 1.理解路端电压随负载的变化规律.2.了解欧姆表的原理,并能解决简单问题.一、路端电压与负载的关系1.路端电压的表达式:U=E-Ir.2.路端电压随外电阻的变化规律对于确定的电源,电动势E和内阻r是一定的.(1)当外电阻R增大时,由I=ER+r可知电流I减小,路端电压U=E-Ir增大.(2)当外电阻R减小时,由I=ER+r可知电流I增大,路端电压U=E-Ir减小.(3)两种特殊情况:当外电路断开时,电流I变为0,U=E,即断路时的路端电压等于电源电动势.当电源两端短路时,外电阻R=0,此时电流I=E r.二、欧姆表的原理欧姆表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律,欧姆表内部电路结构如图1所示.图1当红、黑表笔接触时,电流表指针指在最大值I g处.由I g=ER g+r+R1=ERΩ,得RΩ=EI g;当红、黑表笔间接入被测电阻R x时,通过表头的电流I=ER x+R1+R g+r=ERΩ+R x.改变被测电阻R x的阻值,电流I随着改变,每个R x值都对应一个电流值,在刻度盘上直接标出与I值对应的R x值,就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值.判断下列说法的正误.(1)当外电阻增大时,外电压随之增大.(√)(2)当电源两端短路时,路端电压等于电源电动势.(×)(3)当外电阻趋于无穷大时,外电压大小等于电动势大小.(√)(4)欧姆表的刻度盘是均匀的,因为电流I随外电阻线性变化.(×)一、路端电压与负载的关系导学探究1.在如图2所示的电路中,电源的电动势E=10 V,内电阻r=1 Ω,试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 Ω时所对应的路端电压.通过数据计算,你发现了怎样的规律?图2答案路端电压分别为7.5 V、8 V、9 V.随着外电阻的增大,路端电压逐渐增大.2.根据闭合电路欧姆定律写出路端电压U与干路电流I之间的关系式,并画出U-I图像.答案由E=U+U内及U内=Ir得U=E-Ir,U-I图像如图所示知识深化1.路端电压与负载的关系:U=E-U内=E-ER+rr,随着外电阻增大,路端电压增大.当外电路开路时(外电阻无穷大),路端电压U=E,这也提供了一种粗测电源电动势的方法,即用电压表直接测电源电动势.2.由U=E-Ir知,电源的U-I图像是一条倾斜的直线,如图3所示,图像中U轴截距E 表示电源电动势,I轴截距I0等于短路电流(纵、横坐标都从零开始),斜率的绝对值表示电源的内阻.图3电源电动势为E,内阻为r,向可变电阻R供电,关于路端电压,下列说法正确的是()A.因为电源电动势不变,所以路端电压也不变B.因为U=IR,所以当I增大时,路端电压也增大C.因为U=E-Ir,所以当I增大时,路端电压减小D.若外电路断开,则路端电压为零答案 C解析路端电压U=IR=E-Ir,因为I增大时,R减小,所以不能用U=IR判断路端电压的变化情况,根据U=E-Ir可知,当I增大时,路端电压减小,所以选项A、B错误,C正确;当外电路断开时,路端电压为E,选项D错误.针对训练1如图4所示,电源的内阻不能忽略,当电路中点亮的电灯的数目增多时,下面说法正确的是()图4A.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压逐渐变小B.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压不变C.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压不变D.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压逐渐变小答案 D解析由题图可知,电灯均为并联;当点亮的电灯数目增多时,并联的支路增多,由并联电路的电阻规律可知,外电路总电阻减小,由闭合电路欧姆定律知,干路电流增大,由U=E -Ir知路端电压减小,电灯两端的电压变小,故D正确.(多选)如图5所示为某一电源的U-I图线,由图可知()图5A.电源电动势为2 VB .电源内电阻为13 ΩC .电源短路时电流为6 AD .电路路端电压为1 V 时,电路中电流为5 A 答案 AD解析 在U -I 图线中,纵轴截距表示电源电动势,A 正确;横轴截距表示短路电流,C 错误;U -I 图线斜率的绝对值表示电源的内电阻,则r =2-0.86 Ω=0.2 Ω,B 错误;当电路路端电压为1 V 时,内电阻分得的电压U 内=E -U 外=2 V -1 V =1 V ,则电路中的电流I =U 内r =10.2 A=5 A ,D 正确.针对训练2 (多选)如图6所示,图线1、2分别为闭合电路中两个不同电源的U -I 图像,则下列说法正确的是( )图6A .电动势E 1=E 2,短路电流I 1>I 2B .电动势E 1=E 2,内阻r 1>r 2C .电动势E 1>E 2,内阻r 1>r 2D .当工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大 答案 AD解析 由闭合电路欧姆定律知E =U +Ir .当I =0时U =E ,即U -I 图线中U 轴截距表示电源电动势,两电源的电动势相等.当U =0时I =Er ,由题图知,I 轴截距表示短路电流,则短路电流I 1>I 2,A 正确.内阻r =|ΔUΔI |,即U -I 图线的斜率的绝对值表示电源的内阻,由题图知内阻r 1<r 2,B 、C 错误.当工作电流变化量相同时,因为r 1<r 2,则电源2的路端电压变化较大,D 正确.二、欧姆表测电阻的原理导学探究 如图7所示,电源电动势E =1.5 V ,内阻r =0.5 Ω,电流表满偏电流I g =10 mA ,电流表的电阻R g =7.5 Ω,A 、B 为接线柱.图7(1)若用一条导线把A 、B 直接连接起来,则此时应把可变电阻R 1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?(2)调至满偏后保持R 1的值不变,在A 、B 间接入一个150 Ω的定值电阻R 2,电流表指针指到多少刻度位置?答案 (1)由闭合电路欧姆定律得 I g =Er +R 1+R g代入数据解得:R 1=142 Ω. (2)由闭合电路欧姆定律得I =E r +R 1+R g +R 2= 1.50.5+142+7.5+150 A =5×10-3 A =5 mA. 知识深化1.欧姆表的原理(如图8所示)图82.欧姆表表盘的刻度标注刻度 标注方法标注位置 “0 Ω”红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针满偏,被测电阻R x =0满偏电流 I g 处 “∞” 红、黑表笔不接触,表头指针不偏转,被测电阻R x =∞电流为零处 中值 电阻R x 中=r +R +R g =R Ω刻度盘 正中央 “R x ”红、黑表笔接R x ,I x =E(r +R +R g )+R x ,R x与I x 一一对应与R x 对应 电流I x 处把一量程6 mA 、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表,电路如图9所示,现备有如下器材:A.电源E =3 V(内阻不计);B.滑动变阻器0~100 Ω;C.滑动变阻器0~500 Ω;D.红表笔;E.黑表笔.图9(1)滑动变阻器选用________.(2)红表笔接________端,黑表笔接________端.(填“M ”或“N ”)(3)按正确方法测量R x ,指针指在电流表2 mA 刻度处,则电阻值应为________;若指在电流表3 mA 刻度处,则电阻值应为________.(4)若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述电阻R x ,其测量结果与原结果相比将________(填“偏大”“偏小”或“不变”).答案 (1)C (2)N M (3)1 000 Ω 500 Ω (4)偏大解析 (1)两表笔直接接触时,调节滑动变阻器的阻值使电流达到满偏I g =ER g +R 0,解得R 0=400 Ω,故滑动变阻器应选C.(2)红表笔接内部电源的负极,黑表笔接内部电源的正极,所以红表笔接N 端,黑表笔接M 端. (3)电流I =2 mA 时,有I =ER g +R 0+R x,解得R x =1 000 Ω.电流I ′=3 mA 时,I ′=ER g +R 0+R x ′,解得R x ′=500 Ω.(4)当电池电动势变小,内阻变大时,欧姆表重新调零,由于满偏电流I g 不变,由公式I g =Er 内,欧姆表内阻得调小,待测电阻的阻值是通过电流表的示数体现,由公式I =ER x +r 内=I g r 内R x +r 内=I gR xr 内+1,可知当r 内变小时,接入同样的被测电阻,通过的电流变小,欧姆表读数变大.1.如图10,红表笔接“+”插孔,黑表笔接“-”插孔,即红“+”,黑“-”.图102.电流方向为“红进黑出”.3.黑表笔与欧姆表内部电源正极相连,红表笔与负极相连.针对训练3 如图11所示是把量程为3 mA 的电流表改装成欧姆表的示意图,其中电源电动势E =1.5 V .改装后若将原电流表3 mA 刻度处定为零阻值位置,则1.5 mA 刻度处应标________ Ω,1 mA 刻度处应标________ Ω.图11答案 500 1 000解析 欧姆表内阻:R 内=E I g = 1.53×10-3 Ω=500 Ω,电流为1.5 mA 时,I =I g2,则R =R 内=500 Ω;电流为1 mA 时,I ′=E R ′+R 内= 1.5 VR ′+500 Ω=0.001 A ,解得R ′=1 000 Ω.考点一 路端电压随外电阻的变化1.(多选)(2020·自贡市田家炳中学高二开学考)某一电源的电动势为E ,内阻为r ,外电路(纯电阻电路)的电阻为R ,此电路( ) A .短路电流为E RB .短路电流为ErC .正常工作时的电流为ErD .正常工作时的电流为ER +r答案 BD解析 短路是指外电路电阻为零,则短路电流为I 短=Er ,选项A 错误,B 正确;根据闭合电路欧姆定律,则正常工作时的电流为I =ER +r,选项C 错误,D 正确.2.(2019·江苏卷)如图1所示的电路中,电阻R =2 Ω.断开S 后,电压表的读数为3 V ;闭合S 后,电压表的读数为2 V ,则电源的内阻r 为( )图1A .1 ΩB .2 ΩC .3 ΩD .4 Ω 答案 A解析 电源电动势E =3 V ,闭合S 后路端电压U =IR =ER R +r ,代入数据得r =1 Ω,故A 正确.3.(多选)如图2所示为某电源的路端电压与电流的关系图像,下列结论正确的是( )图2A .电源的电动势为6.0 VB .电源的内阻为12 ΩC .电源的短路电流为0.5 AD .电流为0.3 A 时的外电阻是18 Ω 答案 AD解析 由题图可知电源的U -I 图像的纵轴坐标并不是从零开始的,故纵轴上的截距虽为电源的电动势,即E =6.0 V ,但横轴上的截距0.5 A 并不是电源的短路电流,且电源内阻应按斜率的绝对值计算,即r =|ΔU ΔI |=6.0-5.00.5-0 Ω=2 Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I =0.3 A 时,外电阻R =EI-r =18 Ω.故选A 、D.4.(多选)如图3所示,甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻电路)的路端电压U 与通过它们的电流I 的关系图线,下列说法中正确的是( )图3A .路端电压都为U 0时,它们的外电阻相等B .电流都是I 0时,两电源的内电压相等C .电源甲的电动势大于电源乙的电动势D .电源甲的内阻小于电源乙的内阻 答案 AC解析 甲、乙两图线的交点坐标为(I 0,U 0),外电路为纯电阻电路,由R =UI 可知两电源的外电阻相等,故A 正确;图线的斜率的绝对值表示电源内阻的大小,则电源甲的内阻大于电源乙的内阻,故D 错误;图线的纵轴截距表示电动势的大小,由题图可知,甲的纵轴截距比乙的纵轴截距大,表明电源甲的电动势大于电源乙的电动势,故C 正确;电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积,即U内=Ir ,因为电源甲的内阻较电源乙的内阻大,所以当电流都为I 0时,电源甲的内电压较大,故B 错误. 考点二 欧姆表测电阻的原理5.以下是欧姆表原理的电路示意图,正确的是( )答案 C解析选项B的欧姆表中没有可调电阻,B错误;选项A、D电流表的负极接到了电源的正极,A、D错误;红表笔应接电源的负极,黑表笔应接电源的正极,C正确.6.(多选)下列关于多用电表欧姆挡的说法中,正确的是()A.表盘刻度是不均匀的,从零刻度处开始,刻度值越大处,刻度线越疏B.红表笔是与表内的电源正极相连的C.测电阻时,首先要把红、黑表笔短接进行调零,然后再去测电阻D.为了减小误差,应尽量使指针指在中间刻度附近答案CD解析由I=Er+R+R g+R x,电流I与对应的待测电阻阻值R x不成正比,多用电表欧姆挡表盘刻度是不均匀的,刻度值越大处刻度线越密,故A错误;在欧姆表内部黑表笔接的是电源的正极,故B错误;测电阻时,首先要把红、黑表笔短接进行调零,然后再去测电阻,故C 正确;当指针指在刻度盘的中间刻度附近时,测量的数据误差最小,所以为了减小误差,应尽量使指针指在中间刻度附近,故D正确.7.(多选)欧姆表的内部电路如图4所示,已知电流计的电阻为R g,滑动变阻器接入电路的阻值为R0,电源的电动势和内阻分别为E、r.下列说法正确的是()图4A.欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律B.电路图中左侧的表笔为黑表笔C.欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度D.欧姆表表盘的中间刻度值为R中=r+R g+R0答案AD解析 欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的,A 正确;电流从红表笔进,黑表笔出,B 错误;“∞”刻度在欧姆表表盘的最左端,C 错误;当欧姆表指针指在中间刻度值时,I g2=E R 0+R g +r +R x ,I g =ER 0+r +R g ,所以R x =R g +R 0+r ,即中间刻度值为R中=r +R g +R 0,D正确.8.(2020·西南大学附中期末)如图5为利用欧姆表测量电阻R x 的电阻值的电路,欧姆表内部表头的满偏电流为I g =3×10-4 A 、内阻r g =100 Ω,电源的电动势为E =1.5 V ,电源的内阻不计,保护电阻的阻值为R 0=50 Ω,滑动变阻器的全值电阻为R =50 kΩ.若用该欧姆表较精确地测量电阻R x ,则R x 的范围为( )图5A .0~50 kΩB .3~8 kΩC .300~800 ΩD .30~80 Ω答案 B解析 欧姆表在中值电阻附近测量是较准确的.设中值电阻为R中,欧姆表的中值电阻R中等于欧姆表的内阻R 内;根据闭合电路欧姆定律,满偏时:I g =E R 内,半偏时12I g =E R 内+R 中,联立解得:R 中=R 内=EI g =5 kΩ,欧姆表的中值电阻为5 kΩ,欧姆表能准确测量的阻值范围在5 kΩ附近即为3~8 kΩ.9.2017年11月5日,我国用长征火箭成功发射了两颗北斗三号组网卫星,开启了北斗导航系统全球组网的新时代.卫星在太空飞行,主要靠太阳能电池提供能量.有一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV ,短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成闭合电路,则它的路端电压是( ) A .0.1 V B .0.2 V C .0.3 VD .0.4 V答案 D解析 电路开路时,路端电压等于电池电动势,所以电动势E =800 mV .由闭合电路欧姆定律得短路电流I 短=E r ,所以电池内阻r =E I 短=800×10-340×10-3Ω=20 Ω,该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成闭合电路时,电路中电流I =E R +r =80020+20 mA =20 mA ,所以路端电压U =IR =400 mV =0.4 V ,D 项正确.10.(多选)如图6所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的U -I 图线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是( )图6A .电源1与电源2的内阻之比是11∶7B .电源1与电源2的电动势之比是1∶1C .在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1∶2D .在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1∶2 答案 ABC解析 电源的U -I 图像的斜率的绝对值表示内阻大小,可得r 1=107 Ω,r 2=1011 Ω,则r 1∶r 2=11∶7,A 正确;电源的U -I 图像的纵轴截距表示电动势,故E 1=E 2=10 V ,B 正确;灯泡U -I 图线与电源U -I 图线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态,则连接电源1时,U 1=3 V ,I 1=5 A ,故P 1=U 1I 1=15 W ,R 1=U 1I 1=35 Ω,连接电源2时,U 2=5 V ,I 2=6 A ,故P 2=U 2I 2=30 W ,R 2=U 2I 2=56 Ω,故P 1∶P 2=1∶2,R 1∶R 2=18∶25,C 正确,D 错误.11.如图7甲所示的电路中,R 1、R 2均为定值电阻,且R 1=100 Ω,R 2阻值未知,R 3为一滑动变阻器.当其滑片P 从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A 、B 两点是滑片P 在滑动变阻器的两个不同端点得到的.求:图7(1)电源的电动势和内阻; (2)定值电阻R 2的阻值; (3)滑动变阻器的最大阻值.答案 (1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω 解析 (1)由闭合电路欧姆定律可得U =E -Ir , 结合题图乙可知U A =E -I A r ,U B =E -I B r , 代入数据,联立解得E =20 V ,r =20 Ω.(2)当滑片P 滑到R 3的右端时,R 1被短路,电路中总电阻最小,电流最大,对应题图乙中的B 点,此时R 2两端的电压U 2=U B =4 V ,通过R 2的电流I 2=I B =0.8 A , 可得R 2=U 2I 2=5 Ω.(3)当滑片P 滑到R 3的左端时,由题图乙知此时U 外=16 V ,I 总=0.2 A ,所以R 外=U 外I 总=80Ω.因为R 外=R 1R 3R 1+R 3+R 2,解得R 3=300 Ω,即滑动变阻器的最大阻值为300 Ω.12.如图8所示,甲图中滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC 、BC 两直线所示.不考虑电表对电路的影响.图8(1)电压表V 1、V 2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U -I 图像中的哪一条直线?(2)定值电阻R 0、滑动变阻器的总电阻R 分别为多少? (3)求出电源的电动势和内阻.答案 (1)见解析 (2)3 Ω 12 Ω (3)8 V 1 Ω解析 (1)电流增大,路端电压减小,定值电阻R 0分压增大,V 1指示电阻R 0两端电压,示数变化如AC 直线所示,V 2指示路端电压,示数变化如BC 直线所示. (2)根据欧姆定律,由题图乙可知, R 0=ΔU AC ΔI AC =4.51.5Ω=3 Ω.当电流取最小值I 0=0.5 A 时,滑动变阻器的阻值最大,此时滑动变阻器两端电压 U R =U B -U A =(7.5-1.5)V =6 V , 总电阻R =U R I 0=60.5Ω=12 Ω.(3)根据闭合电路欧姆定律,路端电压与电流的关系是 U =E -Ir所以BC 直线斜率的绝对值表示电源内阻, 即r =⎪⎪⎪⎪ΔU BC ΔI BC =7.5-62-0.5 Ω=1 Ω, 电动势E =U B +I 0r =(7.5+0.5×1)V =8 V.。
高中物理最基础考点考点欧姆表新人教选修
考点19 欧姆表欧姆表(选修3-1第二章:恒定电流的第八节多用电表的原理)★★★○○○○1、欧姆表:电流表改装成的能够测量导体的电阻,并能直接读出电阻数值的仪表。
2、欧姆表原理(1)构造:如图所示,欧姆表由电流表G 、电池、调零电阻R 和红黑表笔组成.欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联. 外部:接被测电阻R x .全电路电阻R 总=R g +R +r +R x .(2)工作原理:闭合电路的欧姆定律I =xg R r R R E+++.则被测电阻R x =IE-(R g +R+r ),由于R x 与电流I 不成正比例,故欧姆表的刻度值是不均匀的。
1、红黑表笔的接法:由于电流表的上端接电源的负极,故它对应的是负接线柱,即B 是黑表笔;电流表的下端接电源的正极,故A 端对应的是红表笔。
2、刻度的标定:红黑表笔短接(被测电阻R x =0)时,调节调零电阻R ,使I =I g ,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零.①当I =I g 时,R x =0,在满偏电流I g 处标为“0”.(下图甲) ②当I =0时,R x →∞,在I =0处标为“∞”.(下图乙)③当外电路接某一电阻后,其电流表的指针如图丙所示,直接读数就是被测电阻的大小。
④当I =2g I 时,R x =R g +R +r ,此电阻是欧姆表的内阻,也叫中值电阻.3、欧姆表的读数(1)为了减小读数误差,指针应指在表盘13到23的部分,即中央刻度附近.(2)除非指针所在刻度盘处每个小格表示1 Ω时,要估读到下一位,其余情况都不用估读. (3)电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积.例:关于欧姆表及其使用中的问题,下列说法正确的是( ) A. 接表内电源负极的应是黑表笔B. 换挡后,都要重新调零,使指针指到满刻度C. 表盘刻度是均匀的D. 表盘刻度最左边表示电阻阻值为0 【答案】B1、如图所示为多用电表电阻挡的原理图,表头内阻为R g ,调零电阻为R 0,电池的电动势为E ,内阻为r ,则下列说法中错误的是( )A. 它是根据闭合电路欧姆定律制成的B. 接表内电池负极的应是红表笔C. 电阻挡对应的“∞”刻度一般在刻度盘的右端D. 调零后刻度盘的中心刻度值是r +R g +R【答案】C2、(甘肃省天水市一中2020学年高二上学期第一阶段考试)一个用满偏电流为3mA 的电流表改装而成的欧姆表,调零后用它测500Ω的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中间,如果用它测量一个未知电阻时,指针指在1mA 处,则被测电阻的阻值为( )A. 2000 ΩB. 15000ΩC. 1000 ΩD. 500 Ω 【答案】C【精细解读】因测量500Ω电阻指针指在刻度的中间,则中值电阻为500Ω,则其内阻为500Ω.电池的电动势为Ig×R 内=3×10×3×500=1.5V,再由EI R R =+测内可求得R 测;根据中值电阻定义可知欧姆表内阻500R =Ω内,则3310500 1.5E Ig R V -=⨯=⨯⨯=内,再由EI R R =+测内,得1000ER R I=-=Ω测内,则C 正确. 3、2020年埃博拉疫情在世界部分地区爆发,为了做好防范,需要购买大量的体温表,某同学想自己制作一个金属温度计,为此该同学从实验室找到一个热敏电阻,并通过查资料获得该热敏电阻的阻值R 随温度t 变化的图线如图甲所示。
欧姆表法测电阻
处,试验完毕.
这个学生在测量时已注意到:待测电阻与其他元件和电源 断开,不用手碰表笔旳金属杆.
这个答学:生换在试用验欧中姆违档反旳了哪量一程或时哪,些主要要重旳新使调用整规则调?零旋 扭.多用表使用后不能把选择开关置于欧姆档. 返回
多用表测电阻
+—
G
E r
R0
多用表测电阻原理:
闭合电路欧姆定律
Ig
Rg
E R0
r
E R内
I E R内 RX
+—
G
E r
R0
RX
E I
R内
E I
(Rg
R0 r)
RX
Ig=
E Rg+ r +
R
RX = 0
I=0
RX = ∞
E Ix= Rg+ r + R+ Rx
RX
如图示,欧姆表刻度盘Ω,C是AB之中点,D 是AC之中点,E是AD之 中点,则C、D、E旳刻 度值应该分别为多少?
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87年高考试题:一学生使用多用表测电阻,他在试验中有 违反使用规则之处.他旳主要试验环节如下: 1.把选择开关扳到“×1K”旳欧姆档上. 2.把表笔插入测试管插孔中,先把两根表笔接触,旋转调
零旋扭,使指针指在电阻刻度旳零位上. 3.把两根表笔分别与某一等测电阻旳两端相接,发觉这时
指针读数较小. 4.换用“×100”旳欧姆档,发觉这时指针偏转适中.随 即
11k 500 2250
I x R中 1
Ig
Rx
R 中
n
0
3
mA
Rx
(n
测量导体电阻电阻率实验和电表内阻的测量(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题(全国通用)
测量导体的电阻电阻率实验和电表内阻的测量考点01 导体电阻率的测量实验1. (2024年高考江苏卷)有一块个长方体霍尔元件,长、宽、高分别为a、b、c,如图甲所示。
为了测量该霍尔元件的电阻率,进行了如下操作。
(1)用多电电表测量电阻,沿ab方向测得的电阻为10Ω,沿bc方向的电阻如图乙所示,由图读出沿bc方向的电阻为________(2)某同学根据如图丙所示的电路图连接实物图丁,请判断连接错误的区域是_________(3)测量bc方向的电阻时,手头有两个滑动变阻器,应选择________A.滑动变阻器:最大阻值为5Ω,允许通过的最大电流为1.0AB.滑动变阻器:最大阻值为500Ω,允许通过的最大电流为0.5A(4)接通开关前,滑动变阻阻滑片应放在________(5)测量小电阻时,用微安表(量程0~100μA,内阻约为4Ω),测得电阻率为1.15Ω∙m,测量大电阻时,用电流表(量程0~100mA,内阻约为1Ω),测得电阻率为1.32Ω∙m,小明说,沿ab方向的电阻小,所测量的误差小,请判断是否正确?简述理由________【参考答案】(1)300Ω(2)A (3)B (4)最右端(5)不正确。
【名师解析】(1)根据多用电表欧姆档读数规则,沿bc方向的电阻为3×100Ω=300Ω。
(2)连接错误的区域是A区域,电压表的左边接线柱应该连接到电阻的左端。
(3)由于沿bc方向的电阻约为300Ω,滑动变阻器为限流接法,所以测量bc方向的电阻时,应该选用最大阻值为500Ω的滑动变阻器B。
(4)接通开关前,滑动变阻阻滑片应放在测量电路电压最小处,即接通开关前,滑动变阻阻滑片应放在最右端。
(5)沿ab方向的电阻约为10Ω,若用内阻为4Ω的微安表测量其相对误差为40%;沿bc方向的电阻约为300Ω,若用内阻为1Ω的电流表测量其相对误差为0.3%;所以沿ab方向的电阻小,所测量的误差大,小明的说法错误。
欧姆表
实验原理与操作实验目的1.了解多用电表的构造和原理,掌握多用电表的使用方法。
2.会使用多用电表测电压、电流及电阻。
3.会用多用电表探索黑箱中的电学元件。
实验原理1.外部构造(1)转动选择开关可以使用多用电表测量电流、电压、电阻等。
(2)表盘的上部为表头,用来表示电流、电压和电阻的多种量程。
2.欧姆表原理(1)内部电路简化如图。
(2)根据闭合电路欧姆定律①当红、黑表笔短接时,I g =ER g +R +r②当被测电阻R x 接在红、黑表笔两端时, I =ER g +R +r +R x③当I 中=12I g 时,中值电阻R 中=R g +R +r实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。
实验步骤1.观察多用电表的外形认识选择开关对应的测量项目及量程。
2.机械调零检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。
若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零。
3.插入表笔将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔。
4.测量小灯泡的电压按如图甲所示连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小灯泡两端的电压。
5.测量小灯泡的电流按如图乙所示连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流。
6.用多用电表测电阻的步骤(1)调整定位螺丝,使指针指向电流的零刻度。
(2)选择开关置于“Ω”挡的“×1”,短接红、黑表笔,调节欧姆调零旋钮使指针指向电阻的零刻度,然后断开表笔,再使指针指向∞刻度处。
(3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,再与标定值进行比较。
(4)选择开关改置“×100”挡,重新进行欧姆调零。
(5)再将两表笔分别接触标定值为几十千欧的电阻两端,读出指示的电阻值,然后断开表笔,与标定值进行比较。
(6)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。
7.研究二极管的单向导电性:利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻,确定正负极。
2022年高考物理(新课标)总复习配套讲义:第50课时 电阻测量的五法荟萃 Word版含解析
第50课时 电阻测量的五法荟萃(试验提能课)一、最直接的电阻测量方法——多用电表测量法多用电表测电阻的原理:闭合电路欧姆定律I =E R +R g +r +R x =ER 内+R x 。
由上式我们发觉:通过电流计的电流I 虽然不与待测电阻R x 呈线性关系,但存在一一对应关系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻。
[例1] 多用电表的欧姆挡有三个倍率,分别是×1、×10、×100。
用×10挡测量某电阻R x 时,操作步骤正确,发觉表头指针偏转角度过大,为了较精确 地进行测量,应换到________挡。
假如换挡后马上用表笔连接待测电阻进行读数。
那么缺少的步骤是__________________,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值是________Ω。
[解析] 多用电表欧姆挡指针偏转太大,应换用小倍率×1挡,使指针偏到中心四周,且应先重新欧姆调零,表盘的读数为22 Ω。
[答案] ×1 重新欧姆调零 22二、最广泛的电阻测量方法——伏安法1.伏安法测电阻的原理:部分电路欧姆定律R =UI 。
2.两种把握电路和两种测量电路 (1)两种把握电路图甲是限流式把握电路,图乙是分压式把握电路。
若变阻器阻值较小,一般设计为分压式;若变阻器阻值较大,一般设计为限流式,在二者都可行时,应先考虑限流式。
(2)两种测量电路连接 方式 原理图误差来源 测量值与真 实值的关系 适用 范围 外接法电压表分流电流表的读数大于流过待测电阻的电测小 电阻流,故R 测<R 真 内接法电流表 分压电压表读数大于待测电阻两端的电压,故R 测>R 真测大 电阻[例2] 某同学现要测量一段金属丝的电阻,当他用多用电表粗测该金属丝的电阻时,发觉其电阻很小。
为了较精确地测量该金属丝的电阻,他设计了如图甲所示的电路原理图。
其中定值电阻的阻值为R 0=5.0 Ω,其余器材如下。
高考物理电表读数估读标准规则
高考物理电表读数估读标准规则估读的原则是:将最小刻度的下一位数进行估读。
如:最小刻度0.5,指针指到0.5,估读是0.50(记住要用“0”占位),如果指针在0.5与0.6之间约一半处,估读0.55,或者0.54、0.56都算正确。
补充回答:改错:上面回答把“如:最小刻度0.5”改为“最小刻度0.1”,抱歉。
增加回答:如果最小刻度0.5,指针指到0.5和1的中间,估读为0.7或0.8都正确,读0.75就不对了,因为0.7中的“7”已经是估读的了,不要再继续估读。
继续追问: 来自手机问问但是去年的高考题最小刻度是0.2,按照那个原则读0.1已经是估读了,但是那个在0到0.2之间偏0.2很多,答案给的是0.18。
补充回答:由于中学实验用的教学电流表、电压表等做工都很粗糙,而且多用电表如何读数1、要正确选取电表的档位,测电流选电流档位,测电压选电压档位,测电阻选电阻档位。
2、指针式电表V表示电压的读数,A表示电流读数,Ω表示电阻读数3、数字式电表只要选对档位就可以估读的原则是:将最小刻度的下一位数进行估读。
如:最小刻度0.1,指针指到0.1,估读是0.10(记住要用“0”占位),如果指针在0.5与0.6之间约一半处,估读0.55,或者0.54、0.56都算正确。
如果最小刻度0.5,指针指到0.5和1的中间,估读为0.7或0.8都正确,读0.75就不对了,因为0.7中的“7”已经是估读的了,不要再继续估读。
由于中学实验用的教学电流表、电压表等做工都很粗糙,而且最小刻度0.2的居多,做实验时,为了尽量减少误差,是在读了0.1后又跟了一位估计数,不然算出来的误差太大。
电压表和电流表一般都有两个量程,首先就要看清除量程,搞清楚一个小格代表多大电流或电压。
任何一个测量仪器都存在估读的问题,比如指针指在4.3和4.4之间,如果大概在中间,就读4.35,如果偏了一点就读4.36或4.34之类的,如果刚好指在刻度线上,别忘了在后面加个零,比如4.30或4.40。
2021届人教版高考物理一轮复习课件-多用电表的原理与使用
对应 Rx=0。 (2)当红黑表笔断开时,I=0,指针指在最左端,对应 Rx=∞。
E (3)当红、黑表笔之间接有未知电阻 Rx 时,有 I= 02 __R_g_+__R_+__r_+__R_x__,
故每一个未知电阻都对应一个电流值 I。 由于 I 与 Rx 是非线性关系,表盘上的电流刻度是均匀的,所以其对应
R5
和
R6
的最大电流为
I′=2×10-3
A+1
0.8 V Ω+99
Ω=0.01
A,测量的最大值
(量程)为 U=I′(R5+R6)+U0=100 V。
(3)当选择开关置于“3”时,多用电表测量的是电阻;当开关置于“3”时,
中值电阻 R 中=IE′=150 Ω,当开关置于“4”时,中值电阻 R 中′=EI′′=
(2)在(1)的条件下,若 R5=0.92×103 Ω,R6=9.0×103 Ω,当选择开关 置 于 “6” 时 , 多 用 电 表 测 量 的 是 __电__压____( 选 填 “ 电 流 ”“ 电 压 ” 或 “ 电 阻”),其测量的最大值(量程)为__1_0_0_V___。
(3) 当 选 择 开 关 置 于 “3” 时 , 多 用 电 表 测 量 的 是 __电__阻____( 选 填 “ 电 流”“电压”或“电阻”);若要测量的是阻值为几千欧姆的电阻,应当把 选择开关置于“____4____”。
②按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于 13 _直__流__电__流___挡, 测量通过小灯泡的电流。
(5)测量定值电阻 ①根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,观察 指针是否指在欧姆表的“0”刻度,若不指在欧姆表的“0”刻度,调节欧姆调 零旋钮,使指针指在欧姆表的“0”刻度处。 ②将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数。 ③读出指针在刻度盘上所指的数值,用读数乘以所选挡位的 14 _倍__率___, 即得测量结果。 ④ 测 量 完 毕 , 将 选 择 开 关 置 于 15 ___交__流__电__压__最__高_____ 挡 或 “ 16 __O__F_F____”挡。
高考物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析
高考物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示电路,A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源,三个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF ,电流表内阻不计,求: (1)闭合开关S 后,电容器所带电荷量; (2)断开开关S 后,通过R 2的电荷量。
【答案】(1)6.4×10-5C ;(2)53.210C -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】(1)当电键S 闭合时,电阻1R 、2R 被短路,据欧姆定律得电流表的读数为34A 0.8A 14E I r R ===++ 电容器所带电荷量653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=⨯⨯⨯=⨯==(2)断开电键后,电容器相当于电源,外电路1R 、2R 并联后与3R 串联,由于各个电阻相等,则通过2R 的电荷量为513.210C 2Q Q -==⨯'2.如图所示,电解槽A 和电炉B 并联后接到电源上,电源内阻r =1Ω,电炉电阻R =19Ω,电解槽电阻r ′=0.5Ω.当S 1闭合、S 2断开时,电炉消耗功率为684W ;S 1、S 2都闭合时,电炉消耗功率为475W(电炉电阻可看作不变).试求:(1)电源的电动势;(2)S 1、S 2闭合时,流过电解槽的电流大小;(3)S 1、S 2闭合时,电解槽中电能转化成化学能的功率. 【答案】(1)120V (2)20A (3)1700W【解析】(1)S 1闭合,S 2断开时电炉中电流106P I A R== 电源电动势0()120E I R r V =+=; (2)S 1、S 2都闭合时电炉中电流为25B P I A R== 电源路端电压为95R U I R V == 流过电源的电流为25E UI A r-== 流过电槽的电流为20A B I I I A =-=; (3)电解槽消耗的电功率1900A A P I U W ==电解槽内热损耗功率2'200A P I r W ==热电解槽转化成化学能的功率为1700A P P P W 化热=-=.点睛:电解槽电路在正常工作时是非纯电阻电路,不能用欧姆定律求解其电流,只能根据电路中电流关系求电流.3.如图所示电路中,19ΩR =,230ΩR =,开关S 闭合时电压表示数为11.4V ,电流表示数为0.2A ,开关S 断开时电流表示数为0.3A ,求: (1)电阻3R 的值. (2)电源电动势和内电阻.【答案】(1)15Ω (2)12V 1Ω 【解析】 【详解】(1)由图可知,当开关S 闭合时,两电阻并联,根据欧姆定律则有:21123()IR U I R IR R =++ 解得:315ΩR =(2) 由图可知,当开关S 闭合时,两电阻并联,根据闭合电路的欧姆定律则有:213()11.40.6IR E U I r r R =++=+ S 断开时,根据闭合电路的欧姆定律则有:212()0.3(39)E I R R r r =++=⨯+联立解得:12V E =1Ωr =4.爱护环境,人人有责;改善环境,从我做起;文明乘车,低碳出行。
(通用版)高考物理一轮复习第八章第47课时闭合电路的欧姆定律(重点突破课)讲义(含解析)
第47课时 闭合电路的欧姆定律(重点突破课)[考点一 闭合电路的动态分析]动态分析问题是闭合电路欧姆定律的具体应用,这类问题由于形式多样、考法灵活,考生不能统筹系统地去想问题,而导致分析不够全面而失误。
1.闭合电路的欧姆定律(1)内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。
(2)公式:I =E R +r (只适用于纯电阻电路)。
(3)其他表达形式①电压表达式:E =U +Ir 。
②能量表达式:EI =UI +I 2r 。
2.路端电压与外电阻的关系(1)一般情况:U =E -Ir ,当外电阻R 增大时,路端电压U 增大。
U I 图像如图。
(2)特殊情况①当外电路断路时,I =0,U =E 。
②当外电路短路时,I 短=E r,U =0。
[典例] 如图所示电路,当滑动变阻器R 1的滑片向上滑动时,下列说法正确的是( )A .R 2的功率增大B .R 3两端的电压减小C .电流表的示数变大D .R 1的电流增大[解析] 当滑动变阻器R 1的滑片向上滑动时,其接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,则干路电流I 减小,路端电压U 增大,R 3两端的电压等于路端电压,则R 3两端的电压增大,通过R 3的电流I 3增大,通过R 2的电流I 2=I -I 3,I 减小,I 3增大,则I 2减小,故R 2的功率减小,电压U 2也减小;R 1、R 4的并联电压U 并=U -U 2,U 增大,U 2减小,则U 并增大,故通过电流表的电流I A 增大,电流表的示数变大,通过R 1的电流I 1=I 2-I A ,I 2减小,I A 增大,则I 1减小,故只有C 正确。
[答案] C[规律方法]闭合电路动态分析的三种方法1.程序法2.“串反并同”结论法 (1)所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小,反之则增大。
2所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将增大,反之则减小。
欧姆表的原理及应用
欧姆表的原理及应用摘要〕欧姆表是中学物理教学中常用的仪表,欧姆表原理及其使用方法是高中物理教学的难点,在近几年高考试题中频频出现,学生对多量程欧姆表的构造、原理及其使用方法等存在很多疑惑,本文就欧姆表使用过程中常见的几个问题进行分析。
〔关键词〕欧姆表原理应用1 欧姆表的刻度不均匀,且随电阻R 增大刻度变密如图1 是欧姆表的原理图,当两表笔短接时,电流表上的电流为:Ig= ER+Rg+r = E R0 ,R0 对应欧姆表盘的刻度Rx=0。
当两表笔间接被测电阻Rx 时, 电流表上的电流为Ix= E R0+Rx 不难看出,I 电流随电阻Rx 的增大而减小。
当两表笔断开时,I=0 对应欧姆表上的刻度,RX→∞,可见, 欧姆表刻度与电流表刻度方向相反。
2 欧姆表的指针指向刻度盘的正中央时被测电阻的阻值等于欧姆表的内阻R0,当欧姆表的两表笔短接时,当两表笔短接时,Ig= E R0 ;欧姆表的指针指向刻度盘的中央时,即:12 IX= E R0+Rx ,则:接入两表笔间电阻 Rx=R0 即:欧姆表的指针指向刻度盘的中央时,被测电阻的阻值Rx 等于欧姆表的内阻 R0。
通常用此原理测欧姆表的内阻。
3 为什么多用电表欧姆挡不能与其他电源形成回路欧姆表测电阻是利用闭和电路欧姆定律的原理测量的。
当两表笔与待测电阻连接时,欧姆表内的电源、电流表、表内电阻与待测电阻组成闭合回路。
待测电阻越大,电流越小;待测电阻越小,电流越大。
因此,根据电流值,可测出对应的电阻值。
如测电阻时,待测电阻与外部电源形成回路,就会对电路供电。
改变了电路电动势,导致欧姆表中电流表读数及欧姆刻度盘对应阻值的变化,原来的电流刻度值与欧姆表刻度盘上的刻度值对应关系发生变化,所以测量值肯定不正确。
如果外接电源电压过大,有可能通过电表的电流过大,甚至损坏电表。
4 红表笔(“+”接线柱)与电池负极相连;黑表笔(“-”接线柱)与电池正极相连欧姆表是万用电表的功能之一,万用电表不仅能测量电阻,还能测量电流和电压等,红表笔(“+”)与电池负极相连;黑表笔(“-”)与电池正极相连有两个方面的原因。
高考物理重难点考点:实验十二 用多用电表测量电学中的物理量
实验十二用多用电表测量电学中的物理量一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1.构造如图1所示,欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。
,图1)欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联。
外部:接被测电阻R x。
全电路电阻R总=R g+R+r+R x。
2.工作原理闭合电路欧姆定律I=ER g+R+r+R x。
3.刻度的标定红、黑表笔短接(被测电阻R x=0)时,调节调零电阻R,使I=I g,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零。
(1)当I=I g时,R x=0,在满偏电流I g处标为“0”。
(图甲)(2)当I=0时,R x→∞,在I=0处标为“∞”。
(图乙)(3)当I=I g2时,R x=R g+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,R x叫中值电阻。
二、多用电表1.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程。
2.外形如图2所示:上半部分为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部分为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程。
图23.多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔)。
三、二极管的单向导电性1.晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,它的符号如图3甲所示。
图32.晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。
当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止,如图丙所示。
3.将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正”极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小,反之电阻示数很大,由此可判断出二极管的正、负极。
1.实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。
高考物理专题63实验:练习使用多用电表练习含解析
专题63 实验:练习使用多用电表1.闭合电路欧姆定律是欧姆表测电阻的工作基础.2.多用电表电流挡、电压挡与欧姆挡共用一个表头,使用电流挡、电压挡时要保证流过表头的电流方向与欧姆挡一样,即“红进黑出”.1.(1)用如图1甲所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量:①旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线.②将K旋转到电阻挡“×100”的位置.③将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件________,使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”).④将两表笔分别与待测电阻两端相接,发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按________的顺序进行操作,再完成读数测量.A.将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准图1(2)如图乙所示为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“×100”挡,则图示的电阻值为__________ Ω;测直流电流时,用的是0~100 mA的量程,此时图示的电流值为________ mA;测直流电压时,用的是0~50 V量程,此时图示的电压值为________ V.答案(1)①S③T0刻线④ADC(2)1 700 46 23解析(1)①机械调零应旋动S,使指针对准电流的“0”刻线.③欧姆调零应旋动T,使表笔短接时指针对准电阻的“0”刻线.④指针偏转角度小,说明待测电阻大,所选倍率小,应改选更大的倍率,选好新的倍率后,需对多用电表重新进行欧姆调零,然后再测电阻,所以应按ADC顺序操作.(2)欧姆表读数=刻度盘读数×倍率=17×100 Ω=1 700 Ω;选用量程为0~100 mA的电流挡时,读数可选取中间第二排刻度,由题图乙可知,此时的电流值为46 mA;选用量程为0~50 V的电压挡,读数选取中间第二排刻度,由题图乙可知,此时的电压值为23 V. 2.(2020·山西晋中市二统)某实验小组利用如图2所示的电路,测量某一玩具电动机M(有正负接线柱)的电阻,实验方案如下:图2(1)正确插上红、黑表笔,把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“×10”位置,将红、黑表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指到欧姆表的0刻度处.(2)考虑到电动机的两个接线柱标有正负,为了和电动机的标注一致,将图甲中多用电表的红表笔和________(选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端,在电动机不转的情况下读数,结果发现多用电表指针偏转过大,因此需选择________(选填“×1”或“×100”)倍率的电阻挡,并进行欧姆调零后测量,多用电表的示数如图乙所示,则测量结果为________ Ω.多用电表使用长久后其电源电动势降低,仍能进行欧姆调零,则实际值________(选填“大于”“小于”或“等于”)测量结果.答案(2)1 ×17.0 小于解析(2)多用电表电流为“红进黑出”,题图甲中外电路电流由“2”到“1”,所以红表笔应连“1”端,指针偏角过大换小挡,因此需选择“×1”倍率的电阻挡.如题图乙所示,多用电表的示数为7.0 Ω.如果电动势变小,当满偏时I满=Er内,I满取决于表头保持不变,当电动势变小,欧姆表内阻随之变小.假设调零后,测量一个电阻使指针刚半偏,则待测电阻与欧姆表内阻相等,即待测电阻测量值小于真实值.3.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器,请完成下列问题:图3(1)多用电表未接入电路时,指针如图3甲所示,接着的具体操作是______________________.调整好后将选择开关拨至“50 mA”挡,将多用电表串联接入待测电路中,指针如图乙所示,电路中电流为________mA.(2)使用多用电表测电阻时,将选择开关拨至“×10”挡,进行欧姆调零.将两表笔接待测电阻两端,指针如图甲所示,为了使多用电表测量的结果更准确,该同学接着应该进行哪些操作?请从下面的操作中选出合理的步骤并进行正确排序________________.A.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指向欧姆挡零刻度线B.将选择开关拨至“×100”挡C.将选择开关拨至“×1”挡D.测量完毕后将选择开关拨至“OFF”挡E.再将待测电阻接到两表笔之间测量其阻值并读出读数经以上正确操作,将两表笔接待测电阻两端时,指针如图乙所示,待测电阻为________Ω.(3)如图4所示是一个多用电表欧姆挡内部电路示意图.电流表满偏电流为0.5 mA、内阻为10 Ω;电池电动势为1.5 V、内阻为1 Ω,变阻器R0阻值为0~5 000 Ω.该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5 V刻度的,当电池的电动势下降到1.45 V、内阻增大到4 Ω时仍可调零.调零后R0阻值将变________(填“大”或“小”),若测得某待测电阻阻值为300 Ω,则这个待测电阻的真实阻值是________Ω.图4答案 (1)调节机械调零旋钮,使指针指向左侧零刻度线(电流或电压零刻度线) 22.0(2)BAED 3 200 (3)小 290解析 (1)多用电表未接入电路时,指针没有指向电流零刻度,接着的操作是机械调零.调节机械调零旋钮,使指针指向左侧零刻度线(电流或电压零刻度线);将选择开关拨至“50 mA”挡,将多用电表串联接入待测电路中,电路中电流为22.0 mA.(2)用多用电表测电阻时,将选择开关拨至“×10 Ω”挡,进行欧姆调零.将两表笔接待测电阻两端,指针偏角偏小,应换大倍率挡,将选择开关拨至“×100”挡,然后进行欧姆调零,之后将两表笔接待测电阻两端,即操作步骤是BAED ;待测电阻为32.0×100 Ω=3 200 Ω.(3)欧姆表调零时满足I g =E R 0+r +r g ;当电池电动势为1.5 V 、内阻为1 Ω,则R 0=E I g -r -r g = 1.5 V 0.5×10-3 A -1 Ω-10 Ω=2 989 Ω;若电动势降为1.45 V ,则此时调零电阻R 0′=E ′I g-r ′-r g = 1.450.5×10-3 Ω-4 Ω-10 Ω=2 886 Ω,则调零电阻变小;当电动势为1.5 V 时欧姆表的内阻R 内= 1.50.5×10-3 Ω=3 000 Ω;当电动势为1.45 V 时内阻为:R 内′= 1.450.5×10-3 Ω=2 900 Ω,设测量某电阻时通过电流计的电流为I ,则I =E R 内+R 测;I =E ′R 内′+R 真;已知R 测=300 Ω,则联立两式解得R 真=290 Ω.。
高考物理--电阻测量的方法总结
高考物理--电阻测量的方法总结在高中电学实验中,涉及最多的问题就是电阻的测量,电阻的测量方法也比较多,最常用的有:(1)欧姆表测量:最直接测电阻的仪表。
但是一般用欧姆表测量只能进行粗测,为下一步的测量提供一个参考依据。
用欧姆表可以测量白炽灯泡的冷电阻。
(2)替代法:替代法的测量思路是等效的思想,可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。
替代法测量电阻精度高,不需要计算,方法简单,但必须有可调的标准电阻(一般给定的仪器中要有电阻箱)。
替代法是用与被测量的某一物理性质等效,从而加以替代的方法。
如图10-13所示。
先把双刀双掷开关S2扳到1,闭合S1,调整滑动变阻器,使电流表指针指到某一位置,记下此时的示数I(最好为一整数)。
再把开关S2扳到2,调整电阻箱R0,使得电流表指针仍指到示数I。
读出此时电阻箱的阻值r,则未知电阻Rx的阻值等于r。
说明:①在此实验中的等效性表现在开关换位后电流表的示数相同,即当电阻箱的阻值为r时,对电路的阻碍作用与未图10-13知电阻等效,所以未知电阻Rx的阻值等于r。
②替代法是一种简捷而准确度很高的测量电阻的方法,此方法没有系统误差,只要电阻箱和电流表的精度足够高,测量误差就可以忽略。
(3)伏安法:伏安法的测量依据是欧姆定律(包括部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律),需要的基本测量仪器是电压表和电流表,当只有一个电表时,可以用标准电阻(电阻箱或给一个定值电阻)代替;当电表的内阻已知时,根据欧姆定律I=U/RV,电压表同时可以当电流表使用,同样根据U=IRA,电流表也可以当电压表用。
(4)比例法:如果有可以作为标准的已知电阻的电表,可以采用比例法测电表的电阻。
用比例法测电表内阻时,两个电流表一般是并联(据并联分流原理),两个电压表一般是串联(据串联分压原理)。
所谓“比例法”是:要测量某一物体的某一物理量,可以把它与已知准确数值的标准物体进行比较。
例如,使用天平称量物体的质量,就是把被测物体与砝码进行比较,砝码就是质量数准确的标准物体。
高中物理最基础考点考点欧姆表新人教选修
考点19 欧姆表欧姆表(选修3-1第二章:恒定电流的第八节多用电表的原理)★★★○○○○1、欧姆表:电流表改装成的能够测量导体的电阻,并能直接读出电阻数值的仪表。
2、欧姆表原理(1)构造:如图所示,欧姆表由电流表G 、电池、调零电阻R 和红黑表笔组成.欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联.外部:接被测电阻R x .全电路电阻R 总=R g +R +r +R x .(2)工作原理:闭合电路的欧姆定律I =x g R r R R E +++. 则被测电阻R x =IE -(R g +R+r ),由于R x 与电流I 不成正比例,故欧姆表的刻度值是不均匀的。
1、红黑表笔的接法:由于电流表的上端接电源的负极,故它对应的是负接线柱,即B 是黑表笔;电流表的下端接电源的正极,故A 端对应的是红表笔。
2、刻度的标定:红黑表笔短接(被测电阻R x =0)时,调节调零电阻R ,使I =I g ,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零.①当I =I g 时,R x =0,在满偏电流I g 处标为“0”.(下图甲)②当I =0时,R x →∞,在I =0处标为“∞”.(下图乙)③当外电路接某一电阻后,其电流表的指针如图丙所示,直接读数就是被测电阻的大小。
④当I =2g I 时,R x =R g +R +r ,此电阻是欧姆表的内阻,也叫中值电阻.3、欧姆表的读数(1)为了减小读数误差,指针应指在表盘13到23的部分,即中央刻度附近. (2)除非指针所在刻度盘处每个小格表示1 Ω时,要估读到下一位,其余情况都不用估读.(3)电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积.例:关于欧姆表及其使用中的问题,下列说法正确的是( )A. 接表内电源负极的应是黑表笔B. 换挡后,都要重新调零,使指针指到满刻度C. 表盘刻度是均匀的D. 表盘刻度最左边表示电阻阻值为0【答案】B1、如图所示为多用电表电阻挡的原理图,表头内阻为R g ,调零电阻为R 0,电池的电动势为E ,内阻为r ,则下列说法中错误的是( )A. 它是根据闭合电路欧姆定律制成的B. 接表内电池负极的应是红表笔C. 电阻挡对应的“∞”刻度一般在刻度盘的右端D. 调零后刻度盘的中心刻度值是r +R g +R【答案】C2、(甘肃省天水市一中2020学年高二上学期第一阶段考试)一个用满偏电流为3mA 的电流表改装而成的欧姆表,调零后用它测500Ω的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中间,如果用它测量一个未知电阻时,指针指在1mA 处,则被测电阻的阻值为( )A. 2000 ΩB. 15000ΩC. 1000 ΩD. 500 Ω【答案】C【精细解读】因测量500Ω电阻指针指在刻度的中间,则中值电阻为500Ω,则其内阻为500Ω.电池的电动势为Ig×R 内=3×10×3×500=1.5V,再由E I R R =+测内可求得R 测;根据中值电阻定义可知欧姆表内阻500R =Ω内,则3310500 1.5E Ig R V -=⨯=⨯⨯=内,再由E I R R =+测内,得1000E R R I=-=Ω测内,则C 正确. 3、2020年埃博拉疫情在世界部分地区爆发,为了做好防范,需要购买大量的体温表,某同学想自己制作一个金属温度计,为此该同学从实验室找到一个热敏电阻,并通过查资料获得该热敏电阻的阻值R 随温度t 变化的图线如图甲所示。
高考物理常用模型二十一:半偏法测电阻
模型二十一:半偏法测电阻
欧姆表测:使用方法:机械调零、选择量程(大到小)、欧姆调零、测量读数时注意挡位(即倍率)、拨off 挡。
注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
电桥法测:X R R R R 321=13
2R R R R =⇒
半偏法测表电阻: 断s 2,调R 1使表满偏; 闭s 2,调R 2使表半偏.则R 表=R 2;
图A 图B
◆ 半偏法测电流表内阻(图A )
先让电流通过电流表并使其满偏,然后接上电阻箱R 2,并调节它使电流表半偏,由于总电流几乎不变,电流表和R 2上各有一半电流通过,意味着它们电阻相等,即为电流表的内阻R g =R 2。
1、先合下S 1 ,调节R 1使电流表指针满偏.
2、再合下S 2,保持电阻R 1不变,调节R 2使电流表指针半偏,记下R 2的值. 若R 1>>R 2,则R g =R 2 一般情况 R 测量<R 真实
◆ 半偏法测电压表内阻(图B )
先调分压使电压表满偏,然后接上电阻箱R 2,并调节它使电压表半偏,由于总电压几乎不变,电压表和R 2上电流相同,意味着它们电阻相等,即为电压表的内阻R V =R 2。
1.先合下S ,调节R 2 =0,再调节R 1使电压表指针满偏.
2.保持变阻器电阻R 1不变,调节R 2使电压表指针半偏,
记下R 0的值.
.若R 2>>R 1,有 R V = R 2, 一般情况 R 测量> R 真实
G R 2 S 2 R 1 S 1
R 1 S V R 2。
2024 年高考河北卷物理真题卷含答案
2024年高考河北卷物理一、单选题1.锂是新能源汽车、储能和信息通信等新兴产业的关键材料.研究表明,锂元素主要来自宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反应,其中一种核反应方程为121716131C H Li 2H X +→++,式中的X 为( )A .10nB .01e −C .01e D .42He【答案】D【详解】根据核反应前后质量数和电荷数守恒得1217214A =+−−×=,613212Z =+−−×= 式中的X 为42He ,故选D 。
2.我国古人最早发现了尖端放电现象,并将其用于生产生活,如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔。
雷雨中某时刻,一古塔顶端附近等势线分布如图所示,相邻等势线电势差相等,则a 、b 、c 、d 四点中电场强度最大的是( )A .a 点B .b 点C .c 点D .d 点【答案】C【详解】在静电场中,等差等势线的疏密程度反映电场强度的大小。
图中c 点的等差等势线相对最密集,故该点的电场强度最大,ABD 错误。
故选C 。
3.篮球比赛前,常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。
某同学拍摄了该过程,并得出了篮球运动的v t −图像,如图所示。
图像中a 、b 、c 、d 四点中对应篮球位置最高的是( )A .a 点B .b 点C .c 点D .d 点【答案】A【详解】根据图像可知,图像第四象限表示向下运动,速度为负值。
当向下运动到速度最大时篮球与地面接触,运动发生突变,速度方向变为向上并做匀减速运动。
故第一次反弹后上升至a 点,此时速度第一次向上减为零,到达离地面最远的位置。
因此四个点中篮球位置最高的是a 点。
BCD 错误。
故选A 。
4.12R R 、为两个完全相同的定值电阻,1R 两端的电压随时间周期性变化的规律如图1所示(三角形脉冲交流电压,2R 两端的电压随时间按正弦规律变化如图2所示,则两电阻在一个周期T 内产生的热量之比12:Q Q 为( )A .2:3B .4:3 C.2D .5:4的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为30°,挡板与斜面夹角为60°.若弹簧测力计位于竖直方向,读数为1.0N,g 取210m/s ,挡板对球体支持力的大小为( )AB .1.0NCD .2.0N【答案】A【详解】对小球受力分析如图所示笔,转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感光纸上,沿垂直于框架的方向匀速拖动感光纸,感光纸上就画出了描述光点振动的x t −图像.已知轻杆在竖直面内长0.1m ,电动机转速为12/min r .该振动的圆频率和光点在12.5s 内通过的路程分别为( )0.2rad /s,1.0m 0.2rad /s,1.25m 1.26rad /s,1.0m 1.26rad /s,1.25m的点电荷,分别固定在正三角形的顶点、.为三角形的中心,沿AM 的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆,电荷量为2q.已知正三角形ABC 的边长为a ,M 点的电场强度为0,静电力常量的k .顶点A 处的电场强度大小为( )AB .2(6kqa C .21)a kq+ D .2(3kqa二、多选题8.2024年3月20日,鹊桥二号中继星成功发射升空,为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。
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实验一练习使用多用电表
一、实验目的
1.了解多用电表的构造和原理,掌握多用电表的使用方法.
2.会使用多用电表测电压、电流及电阻.
3.会用多用电表探索黑箱中的电学元件.
二、实验原理
1.多用电表电路图
2.欧姆表
(1)内部电路
(2)表头
三、实验器材
多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、
导线若干,小灯泡、二极管,定值电阻(大、
中、小)三个.
四、实验步骤
1.对多用电表进行机械调零.
2.用多用电表电压挡、电流挡测电压、电
流.
3.用多用电表欧姆挡测三个定值电阻,注
意选择挡位和电阻挡调零.
4.研究二极管的正负极.
5.探索黑箱内的电学元件.
五、注意事项
1.表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,
但是红表笔插入“+”孔,黑表笔插入“-”
孔,注意电流的实际方向.
2.区分“机械零点”与“欧姆零点”.机
械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调
整的是表盘下边中间的定位螺丝;欧姆
零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆挡的调零旋钮.
3.测电压时,多用电表应与被测元件并联;测电流时,多用电表应与被测元件串联.4.测量电阻时,每变换一次挡位都要重新进行欧姆调零.
5.由于欧姆表盘难于估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘以相应量程的倍率.
6.使用多用电表时,手不能接触测试笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触测试笔的金属杆.
7.测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表.
8.如果长期不用欧姆表,应把表内电池取出.
六、测电阻的步骤
1.机械调零,用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处,并将红、黑表笔分别接入“+”、“-”插孔。
2.选挡:选择开关置于欧姆表“×1”挡。
3.短接调零:在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处,若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零,应更换表内电池。
4.测量读数:将表笔搭接在待测电阻两端,读出指示的电阻值并与标定值比较,随即断开表笔。
5.换一个待测电阻,重复以上2、3、4过程,选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定,可置于“×1”或“×10”或“×100”或“×1k”挡。
6.多用电表用完后,将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡,拔出表笔。
七、练习题
例1. (1)用多用电表测直流电流时,应把选择开关旋至标有__________________处,并把多用电表_____________________接到被测电路中;若测电压时,应把选择开关旋至标有__________________处,并把多用电表_________________接到被测电路中,测电流和电压时,都必须把红表笔接在___________________处,即电流从________________表笔流进。
如图所示为一多用表盘。
(1)如果用直流10V挡测量电压,则读数为_________________V。
(2)如果用“×100”欧姆挡测量电阻,则读数为________________。
例2. 某同学在利用多用电表测量一个未知电阻的阻值时,由于第一次选择的欧姆挡不够合适,又改换另一欧姆挡测量,两次测量时电表指针所指的位置如图所示中的虚线所示,下面列出这两次测量中的有关操作:
A. 将两表笔短接,并调零;
B. 将两根表笔分别跟被测电阻的两端接触,观察指针的位置;
C. 记下指针所示的读数;
D. 将多用电表面板上旋钮旋到“挡”;
E. 将多用电表面板上旋钮旋到“挡”;
F. 将多用电表面板上旋钮旋到交流500V挡;
①根据上述有关操作将两次的合理实验步骤按顺序写出(用上述操作项目前面的字母表示,且可以重复使用)。
_______________________________。
②该电阻的阻值是___________________。
例3. 如图所示,为一正在测量中的多用电表表盘。
①如果是用直流10V挡测量电压,则读数为______________V。
②如果是用×100挡测电阻,则读数为________________。
③如果是用直流5mA挡测量电流,则读数为________________mA。
例4. 如图所示,是多用电表的示意图,现用它测量一个约为20~30的定值电阻的阻值,具体测量步骤如下:
①将多用电表的____________________旋转到电阻的______________挡(填“×1”、“×10”、“×100”、或“×1K”)挡。
②将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,使笔尖相互接触,旋转________________,使指针指在______________(填“右”或“左”)端的“0”刻度位置。
③将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,读出相应的示数。
例5. 用多用电表欧姆挡测一未知电阻的值,若将选择开关的旋钮拨至“×100”挡,指
针在0刻度附近,为提高测量的精度有下列可供选择的步骤:
A. 将两表笔短接
B. 将选择开关拨至“×1k”挡
C. 将选择开关拨至“×10”挡
D. 将两表笔分别接触待测电阻两端,记下读数
E. 调节调零电阻,使指针停在0刻度线上
F. 将选择开关拨至交流电压最高挡上
请将上述中必要的步骤选出来,这些必要步骤的合理的顺序是_____________(填写步骤
的代号);若操作正确,上述D步骤中,指针偏转情况如图所示,则此未知电阻的阻值
_______________。
例6.【2012•安徽高考信息交流试卷】多用电表测电阻时,下列操作中正确的
是()
A.测量前检查表针是否停在左端的“O”位置,如不在则要进行欧姆调零
B.用“×1”欧姆挡,若指针恰好在刻度30~50的正中,则待测电阻为40Ω
C.用“×1K”挡,若指针偏转角度太大,应换成“×100”或“×10”或“×1”
D.每次换挡后都要重新欧姆调零
例7.【2012•四川期末】现给出两个阻值不同的电阻R1和R2,用多用电表按正确的操作程序
分别测出它们的阻值,测量R1时选用“×100”欧姆挡,其阻值如下图中指针①所示,R1=
Ω;测量R2时选用“×10”欧姆挡,其阻值如下图中指针②所示,R2= Ω。
将某一小量程的电流表改装成大量程的电流表,其中改装后量程较大的是电流表与(填“R1”或“R2”)联(填“串”或“并”)的。
例8.【2012•山东调考】如图甲为多用电表的示意图,现用它测量一个阻值约为20Ω的电阻,测量步骤如下:
(1)调节,使电表指针停在指针对准的“0”刻线(填“电阻”或“电流”)。
(2)将选择开关旋转到“Ω”档的位置。
(填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”)(3)将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,并将两表笔短接,调节,使电表指针对准的“0”刻线(填“电阻”或“电流”)。
(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如下图乙所示,该电阻的阻值为Ω。
(5)测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置。